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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autora: Bruni, Aline Thaís
Título: Estudos Teóricos das Propriedades Estruturais e da Solvatação de Fármacos Utilizando a Teoria de Perturbação Termodinâmica
Ano: 1996
Orientador: Prof. Dr. Luiz Carlos Gomide Freitas
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Simulação, Fármaco, Monte Carlo, Perturbação termodinâmica
Resumo: O método de Monte Carlo com Algoritmo de Metropolis foi usado para estudar efeitos da solvatação sobre a estabilidade conformacional de moléculas em soluções de água e clorofórmio. Os cálculos foram realizados para um ensemble NpT a 298K e 1.0 atm. Os sistemas investigados foram modelados para uma caixa cúbica contendo o soluto e mais 800 moléculas do solvente e condições periódicas de contorno foram utilizadas. As interações moleculares foram calculadas utilizando a combinação dos potenciais de Coulomb e Lennard-Jones. A contribuição da interação soluto-solvente para a energia livre de solvatação foi obtida pela Teoria de Perturbação Termodinâmica. Estes resultados foram utilizados para avaliar as contribuições de grupo para o coeficiente de partição entre soluções de água e clorofórmio. Os presentes resultados mostram que as interações soluto-solvente em meio aquoso aumentam pela substituição de grupos polares, em concordância com teorias clássicas de solvatação. A contribuição da interação de Lennard-Jones é predominante quando o solvente é clorofórmio. Para uma dada geometria do soluto, os resultados mostram uma significante contribuição para a interação soluto-solvente na energia total do soluto. A conformação molecular com maior estabilidade em fase gasosa não é necessariamente a mais estável após a solvatação. Os resultados apresentados nesse trabalho mostram a importância de considerar a interação soluto-solvente no cálculo das propriedades moleculares. Como estas propriedades são importantes para a investigação das reações entre estrutura e atividade molecular, a metodologia discutida no presente trabalho é de grande interesse para farmacologia e trabalhos correlatos.
Abstract: The Monte Carlo method with Metropolis algorithm was used to study solvation effects on the conformational stability of molecules in water and chloroform solutions. The calculations were performed in the NpT ensemble at 298K and 1.0 atm. The systems investigated were modelled by cubic box containing the solute molecule plus 800 solvent molecules and cubic box boundary conditions were used. The molecular interactions were calculated using a suitable combination of Lennard-Jones and Coulomb potential. Contribution from solute-solvent interaction to the free energy of solvation were obtained using statistical perturbation theory. These results were then used to evaluate group contributions to the partition coefficient between water and chloroform solutions. The present results shows that solute-solvent interaction in aqueous media is enhanced by the substitution of polar groups, in agreement with classical theories for solvation. The contribution of Lennard-Jones interaction is predominant when the solvent is chloroform. For a given solute geometry, the present results shows a significant contribution of solute-solvent interaction to the total solute energy. Therefore, the molecular conformation with greater stability in gas phase is not necessarily the one more stable after solvation. The results presented in this work shows the importance of considering solute-solvent interaction in the calculation of molecular properties. As such properties are important for the investigation of relationships between structure and molecular activity, the methodology discussed in the present work are of great interest for pharmacology and related works.
Arquivo (Texto Completo): vtls000111914.pdf ( tamanho: 2,24MB )

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